CN202707835U - 联轴器的法兰的端面键和联轴器组件 - Google Patents

联轴器的法兰的端面键和联轴器组件 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种联轴器的法兰的端面键,该端面键(1)沿着联轴器的法兰(3)的端面的径向方向设置,并且该端面键包括用于传递转矩的键合部(11),该端面键还包括分别设置在键合部的两个端部的止挡部(13),止挡部的横截面积大于键合部的横截面积。另一方面,本实用新型还公开了一种联轴器组件,该联轴器组件包括联轴器和与联轴器的法兰(3)相连接的对接法兰(7),联轴器的法兰与对接法兰通过法兰连接螺栓(31)连接,联轴器的法兰与对接法兰通过上述的端面键(1)连接,并且端面键的止挡部外露于联轴器的法兰外部。通过本实用新型,即使端面键和键槽之间的连接螺栓被转矩剪断,端面键也不会从联轴器的法兰中甩出。

Description

联轴器的法兰的端面键和联轴器组件
技术领域
[0001] 本实用新型涉及传动机械领域,具体地,涉及一种联轴器的法兰的端面键和联轴器组件。
背景技术
[0002] 联轴器是用来连接传动机构中主动轴和从动轴的重要装置。常用的联轴器有膜片联轴器、鼓形齿式联轴器、万向联轴器、安全联轴器、弹性联轴器等。万向联轴器因具有传动力矩大,传动方向可在一定幅度随动的优势,因此得到广泛使用,并且常用于重要部位及大转矩的传动设备中。万向联轴器通常采用端面键连接方式。即,在法兰的端面上开设键槽,将端面键卡紧在键槽中,并通过螺栓将端面键和键槽紧固地连接起来。然后,用普通高强度螺栓及螺母把两端的法兰连接起来,从而通过法兰端面键以及法兰间的摩擦力传递转矩。
[0003] 但是,在现有技术的万向联轴器设计中,只考虑了正常工作状态下的转矩传递,而未考虑到以下因素:端面键和键槽的配合面反复承受转矩,因微动磨损产生间隙,或异常工况时产生微量塑性变形间隙。由此,对联轴器形成一个缓慢累积的不易察觉的破坏过程,并不断加速劣化直至破坏性突然爆发而导致联轴器丧失功能。
[0004] 不利的是,在实际运行中,端面键和键槽的配合面的平键磨损是一个逐渐劣化的过程,再加上传动轴通常被安全罩遮挡,增加了此类事故隐患的发现难度。附图I到附图3中显示的是现有技术中的端面键I以及端面键I安装到联轴器的法兰3的结构,根据该结构设计,当事故隐患积累到一定程度时,端面键I和键槽之间的连接螺栓(连接螺栓通过定位通孔111安装)被转矩剪断,端面键I可能在旋转离心力作用下沿着径向方向从法兰中甩出。这是一种极具破坏性的后果,会导致关联设备的严重损坏和故障停机。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种联轴器的法兰的端面键和联轴器组件,从而在端面键和键槽之间的螺栓被转矩剪断时,可以防止端面键从法兰中甩出,避免设备的损坏和故障停机。
[0006] 为了实现上述目的,本实用新型提供一种联轴器的法兰的端面键,该端面键沿着联轴器的法兰的端面的径向方向设置,并且该端面键包括用于传递转矩的键合部。该端面键还包括分别设置在键合部的两个端部的止挡部,其中,止挡部的横截面积大于键合部的横截面积。
[0007] 优选地,键合部与止挡部一体成型。
[0008] 优选地,键合部与止挡部的中心线重合键合部的横截面为矩形,止挡部的横截面为矩形、椭圆形或者圆形。
[0009] 优选地,止挡部的横截面积比键合部的横截面积大36mm2到100mm2。
[0010] 优选地,止挡部沿端面键的长度方向的尺寸为4_到6_。
[0011] 另一方面,本实用新型还提供一种联轴器组件,该联轴器组件包括联轴器和与联轴器的法兰相连接的对接法兰。其中,联轴器的法兰与对接法兰通过法兰连接螺栓连接,联轴器的法兰与对接法兰还通过上述的端面键连接,并且端面键的止挡部外露于联轴器的法兰外部。
[0012] 优选地,端面键可拆卸地连接在联轴器的法兰的端面上或者对接法兰的端面上。
[0013] 优选地,端面键的键合部上开设有允许定位杆穿过的定位通孔,并且联轴器的法兰的端面上或者对接法兰的端面上开设有与定位通孔相匹配的安装孔;其中,定位通孔为沉孑L。
[0014] 优选地,在联轴器的法兰的端面上和对接法兰的端面上,沿着端面键的长度方向开设有卡紧端面键的键槽;其中,安装孔开设在联轴器的法兰的端面上的键槽的底面上,或
者开设在对接法兰的端面上的键槽的底面上。
[0015] 优选地,联轴器为万向联轴器。
[0016] 通过上述技术方案,在端面键的键合部的两个端部设置止挡部,止挡部的横截面积大于键合部的横截面积,并且当端面键处于定位状态时,止挡部外露于法兰外部。即,在止挡部上形成突出于键合部的凸缘,该凸缘能够与法兰的外圆周的外壁之间形成卡位配合。如此,即使端面键和键槽之间的连接螺栓被转矩剪断,端面键也会因止挡部的限位作用而能够克服旋转离心力的作用,因此端面键不会沿着键槽的轴线方向从法兰中甩出。同时,端面键仍然能够起到传递转矩的作用,从而避免了法兰连接螺栓因受力被剪断,以及其后的一系列破坏事件发生。经现场试验证明,采用本实用新型的结构,可在端面键和键槽之间的连接螺栓被剪断后,保证传动轴正常运行长达一个月到两个月之久。在此期间,端面键不仅不会被旋转离心力甩出,而且能继续起到传递转矩的关键作用。由此,为故障的处理争取到正常的停机时间,避免了因未及时发现事故隐患而造成重大突发事故所带来的损失。另夕卜,本实用新型结构简单,易于实现。
[0017] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0018] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0019] 图I是现有技术的联轴器的法兰的端面键的主视图;
[0020] 图2是图I所示的联轴器的法兰的端面键的侧视图;
[0021] 图3是现有技术的连接在法兰端面上的端面键的结构示意图;
[0022] 图4是本实用新型的联轴器的法兰的端面键的一种实施方式的主视图;
[0023] 图5是图4所示的联轴器的法兰的端面键的侧视图;
[0024] 图6是本实用新型的连接在法兰端面上的端面键的结构示意图;
[0025] 图7是本实用新型的联轴器组件的一种实施方式的结构示意图。
[0026] 附图标记说明
[0027] I端面键 11键合部
[0028] 13止挡部 111定位通孔
[0029] 3联轴器的法兰 31法兰连接螺栓
[0030] 7对接法兰 100万向联轴器具体实施方式
[0031] 以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
[0032] 参考图4至图6,本实用新型提供一种联轴器的法兰的端面键I。该端面键I为柱形。该端面键I沿着联轴器的法兰3的端面的径向方向设置。根据本实用新型的实施例,端面键I包括用于传递转矩的键合部11。该键合部11连接在主动轴侧的法兰和从动轴侧的法兰之间,当主动轴侧的法兰转动时,带动该键合部11转动,从而带动从动轴侧的法兰转动。根据本实用新型的实施例,该端面键I还包括止挡部13。该止挡部13设置在键合部11的两侧端部,并且止挡部13的横截面积大于键合部11的横截面积。也就是说,在止挡部13上形成有沿径向方向凸起于键合部11的凸缘。当端面键I处于定位状态,即当端面键I固定在主动轴侧的法兰和从动轴侧的法兰之间时,无论联轴器的法兰3是主动侧法兰还是被动侧法兰,止挡部13都外露于联轴器的法兰3的外部。S卩,键合部11的长度略大于或者等于联轴器的法兰3的外径。·[0033] 根据上述,止挡部13的边缘部位形成的在径向方向上凸起于键合部11的凸缘部分,与联轴器的法兰3的圆周的外壁之间形成卡位配合。藉此,止挡部13上形成的凸缘部分可以支撑在联轴器的法兰3的圆周的外壁上,从而构成限制端面键I沿联轴器的法兰3的径向方向移动的限位部。因此,即使固定端面键I的紧固件(如螺栓)被转矩剪断,端面键I也不会因旋转离心力而从联轴器的法兰3中甩出。
[0034] 继续参考图4至图6,根据本实用新型的实施例,为了保证止挡部13的限位支撑强度和端面键I的整体强度,将键合部11和止挡部13 —体成型。也就是说,采用整料加工端面键I。根据本实用新型的实施例,可以选用但不限于40Cr、42Cr等键用钢加工端面键I。并且,就加工的精度而言,键合部11必须按照标准精度进行加工,止挡部13则可以降低加工精度,以减少加工的工作量。
[0035] 更具体地,根据本实用新型的实施例,为了保证键合部11传递转矩的效果,将键合部11的横截面积设置为矩形,以避免键合部11在主动轴侧法兰和从动轴侧法兰的端面之间发生转动。根据本实用新型的实施例,与键合部11同轴的止挡部13的横截面积可以设置为包括但不限于矩形、椭圆形或者圆形。止挡部13的中心线与柱形的键合部11的沿着长度方向的中心线重合。止挡部13的横截面积与键合部11的横截面积相比,凸缘部分的面积的大小应根据不同的端面键I的尺寸合理设置。根据本实用新型的优选的实施例,凸缘部分的径向方向的长度可以设置为3_到5_,也就是说,止挡部13的横截面积比键合部11的横截面积大36_2到100mm2。另外,根据本实用新型的实施例,将止挡部13沿端面键I的长度方向的尺寸设置为4mm到6mm。这样,既可以保证止挡部13的限位支撑作用,又可以避免端面键I转动时干涉相邻设备或者安全罩。
[0036] 另一方面,本实用新型还提供一种联轴器组件。该联轴器组件包括联轴器,和与该联轴器的法兰3相连接的对接法兰7。根据本实用新型的实施例,联轴器的法兰3和对接法兰7通过上述的端面键I相连接。
[0037] 具体而言,参考图7,根据本实用新型的实施例,端面键I可拆卸地连接在联轴器的法兰3的端面上或者对接法兰7的端面上。这样,端面键I被磨损后,可以进行检修更换。根据本实用新型的实施例,端面键I的键合部11上开设有定位通孔111,在联轴器的法兰3的端面上或者对接法兰7的端面上开设有与定位通孔111相匹配的安装孔。安装端面键I时,将定位杆穿过定位通孔111后与安装孔形成紧固连接。定位杆的紧固方式可以包括但不限于螺纹配合。另外,根据本实用新型的实施例,定位通孔111开设成沉孔,以不影响键合部11与法兰的端面之间的紧密接触。
[0038] 进一步,根据本实用新型的实施例,在联轴器的法兰3的端面上和对接法兰7的端面上,沿着端面键I的长度方向开设有固定端面键I的键槽。端面键I与键槽之间的接触面紧密配合,通过键槽的凹进形状,将端面键I卡紧在键槽中,从而固定在联轴器的法兰3和对接法兰7的端面之间。相应地,根据本实施例,安装孔开设在联轴器的法兰3的端面上或者对接法兰7的端面上的键槽的底面上。
[0039] 根据上述,在将端面键I装配上机时,首先使用定位杆将端面键I固定连接在联轴器的法兰3的端面上,或者连接在对接法兰7的端面上。其中,如图6所示,键合部11位于联轴器的法兰3或者对接法兰7的端面外圆圆周的内部,止挡部13外露于联轴器的法兰3或者对接法兰7的端面的外部。然后,将联轴器的法兰3和对接法兰7通过法兰连接螺栓 31按照联轴器装配标准连接在一起。由此,即使固定端面键I的定位杆被转矩剪断,端面键I也不会因旋转离心力而从联轴器的法兰3中甩出。并且,在这种情况下端面键I仍然能够起到传递转矩的作用,从而避免了法兰连接螺栓31因受力被剪断,及其后的一系列破坏事件发生。
[0040] 根据本实用新型的实施例,联轴器为万向联轴器100。
[0041] 以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0042] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0043] 此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1. 一种联轴器的法兰的端面键,该端面键(I)沿着所述联轴器的法兰(3)的端面的径向方向设置,并且该端面键(I)包括用于传递转矩的键合部(11),其特征在于,该端面键(I)还包括分别设置在所述键合部(11)的两个端部的止挡部(13),其中,所述止挡部(13)的横截面积大于所述键合部(11)的横截面积。
2.根据权利要求I所述的联轴器的法兰的端面键,其特征在于,所述键合部(11)与所述止挡部(13) —体成型。
3.根据权利要求I或2所述的联轴器的法兰的端面键,其特征在于,所述键合部(11)与所述止挡部(13)的中心线重合; 其中,所述键合部(11)的横截面为矩形,所述止挡部(13)的横截面为矩形、椭圆形或者圆形。
4.根据权利要求3所述的联轴器的法兰的端面键,其特征在于,所述止挡部(13)的横截面积比所述键合部(11)的横截面积大36mm2到100mm2。
5.根据权利要求4所述的法兰的端面键,其特征在于,所述止挡部(13)沿所述端面键(I)的长度方向的尺寸为4mm到6mm。
6. 一种联轴器组件,所述联轴器组件包括联轴器和与所述联轴器的法兰(3)相连接的对接法兰(7 ),其中,所述联轴器的法兰(3 )与所述对接法兰(7 )通过法兰连接螺栓(31)连接,其特征在于,所述联轴器的法兰(3)与所述对接法兰(7)还通过权利要求1-5中任一项所述的端面键(I)连接,并且所述端面键(I)的止挡部(13)外露于所述联轴器的法兰(3)外部。
7.根据权利要求6所述的联轴器组件,其特征在于,所述端面键(I)可拆卸地连接在所述联轴器的法兰(3)的端面上或者所述对接法兰(7)的端面上。
8.根据权利要求7所述的联轴器组件,其特征在于,所述端面键(I)的键合部(11)上开设有允许定位杆穿过的定位通孔(111 ),并且 所述联轴器的法兰(3)的端面上或者所述对接法兰(7)的端面上开设有与所述定位通孔(111)相匹配的安装孔; 其中,所述定位通孔(111)为沉孔。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的联轴器组件,其特征在于,在所述联轴器的法兰(3 )的端面上和所述对接法兰(7 )的端面上,沿着所述端面键(I)的长度方向开设有卡紧所述端面键(I)的键槽; 其中,所述安装孔开设在所述联轴器的法兰(3)的端面上的键槽的底面上,或者开设在所述对接法兰(7)的端面上的键槽的底面上。
10.根据权利要求9所述的联轴器组件,其特征在于,所述联轴器为万向联轴器(100)。
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